Grace undersøisk

At vende min messingrotte på gulvet i Atlanterhavet var ikke i mine første eksamensplaner. Men da Fabien Cousteau, barnebarn af den berømte undervandsforsker Jacques Cousteau, inviterede mig til at deltage i Mission 31 som akvanaut og missionsforsker i undervandshabitatet Vandmanden , jeg kunne ikke lade chancen lade være. Hans idé var at bryde sin bedstefars 30-dages rekord for at leve under vandet for at udføre intensiv forskning i marine økosystemer - og at uddanne millioner rundt om i verden om det kritiske behov for at beskytte vores oceaner. Selvom det betød manglende begyndelse med mine klassekammerater at træne til missionen, sprang jeg chancen for at følge i de overdimensionerede fodspor på afdøde professor Harold Doc Edgerton, SM '27, ScD '31, Jacques Cousteaus tætte samarbejdspartner på så mange af hans undersøiske eventyr.

Grace Young '14 klæder sig på til et træningsdyk, da hun forbereder sig på at leve i et undervandshabitat i mere end to uger. Se flere Mission 31-billeder i vores fotogalleri.

Bygget i 1980'erne og boltet til havbunden 63 fod under overfladen ud for Florida Keys, Vandmanden er verdens eneste undersøiske marinelaboratorium. Det indvendige lufttryk matcher det udvendige atmosfæriske tryk på den dybde (2,6 atmosfærer, i modsætning til standard en atmosfære ved havoverfladen og i en ubåd), så vores kroppe var mættet med nitrogen. Dette gjorde det muligt for os at dykke så længe, ​​som vi ønskede, hvorimod du på et normalt dyk på overfladen kun kan bruge omkring en time på den dybde uden at risikere trykfaldssyge. Den ekstra tid lod os udføre forskning på en måned, der ville have taget omkring to år, hvis vi dykkede fra overfladen.

Grace Young ’14 loggede omkring 80 timers dykning med Mission 31.

Der var nok at lave. Under mit 15-dages ophold Vandmanden , arbejdede jeg sammen med Cousteau og andre forskere fra Northeastern University og Florida International University (plus et filmhold og habitatteknikere) for at undersøge ting som koralrevenes helbred, svampenes metabolisme, zoöplanktons døgnrytme og potentielle undervandsanvendelser af nye teknologier som Edgertronic højhastighedskamera. Vores forskning vil hjælpe med at belyse virkningerne af klimaændringer, øget forsuring og industriel og landbrugsforurening - og kan i sidste ende hjælpe videnskabsmænd med at finde ud af, hvordan de kan rette op på tingene, før det er for sent.

Går under
Da mit sidste semester på MIT nærmede sig sin afslutning, tog jeg til Florida for to ugers intensiv aquanaut-træning fra flådens instruktører før splashdown. Oplevelsen var ikke ulig astronauttræning, selvom den omfattede kontrol af scuba-færdigheder ud over konditionsprøver og medicinske eksamener. Vi lærte også, hvordan man bruger det specielle udstyr, der kræves til missionen, såsom dykkerhjelme og dobbelttanke med trykluft. Da jeg kom ned Vandmanden den 17. juni var nødprocedurer for enhver tænkelig situation indgroet som muskelhukommelse.

Vandmanden , vores hjem under havet, er kun lidt større end en skolebus. Det var mildest talt hyggeligt. Indeni så og føltes det som en kombination af den internationale rumstation og en autocamper. Dens mini-køkken var udstyret med en mikrobølgeovn, vask og varmtvandsdispenser. Men fordi luften i habitatet havde 2,6 gange så meget ilt som overfladeluft, blev frisk mad hurtigt fordærvet, og madlavning med åben ild var utænkeligt. Vi spiste for det meste frysetørret mad (tænk astronautmad), som var praktisk, hurtig og nem at opbevare. Nogle gange fik vi specialmad puttet ned til os i en trykbeholder af stål, hvis overfladeholdet mente, at vi havde brug for en godbid. Da Celine Cousteau (Fabiens søster og en anerkendt opdagelsesrejsende og naturfredningsmand i sig selv) besøgte os, medbragte hun en frisk baguette og ost, som vi inhalerede længe før hun skulle tilbage til overfladen.

Ventiler og målere prydede næsten alle overflader af habitatet, hvis luft, strøm og IT-forbindelse forsynes via det, der er kendt som en navlestreng forbundet med en bøje. Forseglede skydedøre delte køjerummet, spisepladsen, arbejdsområdet, det lille badeværelse og den våde veranda med hullet i gulvet, der fungerede som entré. (For at forestille dig den våde veranda, forestil dig en spand vendt på hovedet og skubbet under vandet, så den fanger en luftlomme. Det indvendige lufttryk holdt vandet ude, og vi ville krydse den vandrette grænse mellem luft og vand for at komme ind i havet.) Min favorit. stedet var vores lille spisebord foran udsigtshavnen, hvor så mange smukke havdyr tiltrukket af lyset ville besøge os.

Den 6. juni vendte Grace sin messingrotte under havets overflade på omtrent samme tid, som hendes klassekammerater vendte deres ringe under påbegyndelsesceremonien i Killian Court.

Et overfladehold på 24 specialister holdt os i sikkerhed og godt under vand, inklusive en søværnslæge, som regelmæssigt tjekkede vores helbred. Heldigvis var den værste lidelse, nogen af ​​os led, en ørebetændelse, som er almindelig, når vi bruger så meget tid i vandet.

De fleste dage var vi oppe kl. 7.00 og ude på vores første dyk kl. 8.00. Vi dykker typisk tre gange om dagen i i alt seks til 10 timer, indsamler zoöplanktonprøver, modtager og installerer sensorer til at indsamle data om forurenende stoffer og arbejder med Edgertronic-kameraet. Selvom jeg var hovedansvarlig for kameraet, havde jeg stor støtte fra Edgerton Centers Jim Bales, PhD '91, i Cambridge, og det tog tre af os på stedet at tage det bedste billede – én til at styre kamerapositionen, én til justere belysningen, og en til at se på det detaljerede billede og styre indstillinger inde fra habitatet. Kameraet optager billeder af ting, der sker på et øjeblik, men det kræver timer at opsætte og betjene under vandet, så det kan kun bruges af mættede akvanauter.

En af de mest spændende ting, vi forsøgte at fange, var kilden til den buldrende lyd, som en Goliath grouper laver, når den fodrer. Nordøstlig professor Mark Patterson har teoretiseret, at fisken hurtigt udvider sin mund, hvilket forårsager et pludseligt fald i trykket - kendt som en kavitationsboble - der øjeblikkeligt fordamper vandet, den holder på. Når boblen kollapser, giver den en lyd, som dykkere kan mærke i deres bryster - en lyd, der ser ud til at bedøve fisk i nærheden, hvilket gør dem til et lettere bytte. Vi vidste, at det ville kræve en hel del held at filme en kavitationsboble under de bedste omstændigheder, men det var især ambitiøst, da vi arbejdede med en sådan ny filmteknologi (vores Edgertronic-model, som blev designet af Mike Matter '84, kom ud kun to uger før træningen startede). Selvom vi ikke var i stand til at gøre det, fandt vi ud af de nødvendige trin - og jeg ville elske at komme tilbage derned for at afslutte projektet en dag.

Grace laver et billede ved hjælp af højhastighedskameraet Edgertronic.

Det lykkedes os dog at få utrolige optagelser af mantis-rejer, koraller, kæmpe tøndesvampe, firbenfisk, plankton og andre havdyr, der aldrig var blevet filmet i slowmotion i naturen, og fangede adfærd, der er for hurtig til, at det menneskelige øje kan se. Meget af optagelserne vil blive vist i en IMAX-dokumentar, som Cousteau udkommer i 2015. Mellem vores morgen- og eftermiddagsdyk ville vi vende tilbage til Vandmanden til frokost og arbejde med opgaver som Skype-samtaler med museer og skolegrupper rundt om i verden. Vores mål var at oplyse folk om, hvor vigtig havudforskning og -bevaring er, og hvorfor vi skal stoppe med at ødelægge det miljø, som vores liv afhænger af. De fleste mennesker er ikke klar over, at havene producerer op til 70 procent af vores ilt, tjener som den primære kilde til animalsk protein for mindst en milliard mennesker og filtrerer eller opbevarer toksiner, der ellers ville overvælde menneskeheden. Alligevel har vi i de sidste 50 år overudnyttet - eller i nogle tilfælde helt udtømt - så meget som 90 procent af de store havfisk og ødelagt økosystemer, der er fundamentale for vores egen overlevelse. Uden havene er Jorden blot endnu en klippe i rummet. Alligevel ved vi mere om månens mørke side, end vi gør om de vandmasser, der dækker to tredjedele af vores egen planet. Det er meget svært, hvis ikke umuligt, at løse problemer, vi ved lidt om, og alligevel forbliver forbløffende 95 procent af vores oceaner uudforskede.

Marine liv
Fabien medbragte et sæt kort og åbnede det aldrig i 31 dage. Helt ærligt havde vi ingen fritid. At dykke hele dagen er udmattende, og ind igen Vandmanden , vi havde travlt med at kommunikere med topside-besætningen og lave opsøgende arbejde. Hvis jeg havde nogen form for pause, ville jeg normalt tage et dyk til. Det er svært at beskrive følelsen af ​​at leve i et helt fremmed økosystem, der blander sig fredeligt med så mange smukke havdyr. Du ønsker ikke at spilde et minut.

Ved at bruge Edgertronic tog Grace og andre aquanauter billeder som dette af en plettet tromme, der svømmede ved en hummer.

Det er også svært at formidle, hvor intellektuelt spændende missionen var. Hele teamet – inklusive flere dusin forskere på land, teknikere, overfladedykkere og andet supportpersonale samt periodiske besøgende – udviklede et utroligt kammeratskab. Hver ny opdagelse så ud til at føre til nye forskningsidéer.

Overfladen var bittersød. Så meget som jeg savnede familie, venner og et langt brusebad, ville jeg være blevet nede i mindst et par uger mere, hvis jeg fik chancen. Jeg kan helt sikkert se at have et undersøisk sommerhus en dag. I mellemtiden ville jeg vende tilbage til Vandmanden hvis jeg havde muligheden? I et hjerteslag.

Grace Young ’14, som har hovedfag i mekanik og havteknik, er Marshall-stipendiat og ph.d.-kandidat ved Oxfords Somerville College, hvor Global Ocean Commission har hovedkvarter.

Mission 31 Forskning

Koralrevs sundhed: Grundlæggende for en tredjedel af alle marine arter er koralrev også afgørende for at støtte menneskeliv. Alligevel truer eller har forsuring fra kulstofemissioner og andre forurenende stoffer allerede ødelagt 70 procent af dem. Vi indsamlede de første langsigtede data om, hvordan vilde koraller reagerer på daglige udsving i ekstern temperatur, lys, pH og opløst ilt. At udpege årsagen og virkningen af ​​korallers forringelse bør hjælpe videnskabsmænd med at designe og implementere afhjælpningsforanstaltninger.

Zooplankton: Marinelivet, som vi kender det, afhænger af zoöplankton. Disse små organismer er det første led i den marine fødekæde. Bakterier binder sig også til zoöplanktons exoskeletter. Dette skaber et reservoir, der forhindrer spredning af sygdomme til mennesker og tillader bakterierne at forbruge kulstof og nitrogen fra havet, en proces, der er afgørende for en sund planet. Ved at indsamle prøver i løbet af dagen – både levende og zombier (for nylig døde, men endnu ikke nedbrudt eller forbrugt) – har vi samlet en enorm mængde data, der vil hjælpe os med at forstå deres døgnrytme, deres livscyklus og virkningerne af forurening og klima ændre deres helbred.

Tøndesvampe:
Som svampe fodrer, filtrerer de vand svarende til deres kropsvolumen på mindre end et minut og fjerner mere end 99 procent af de partikler, de indånder. Den vidunderlige filterfodring er en af ​​grundene til, at sigtbarheden er så god omkring et koralrev. Vi brugte sensorer til at måle udsving i temperatur, saltholdighed, pH, opløst ilt og vandflow for at studere, hvordan svampenes stofskifte og fødehastighed reagerer på ændringer i miljøet.

Miljøforurening:
Vi satte små sensorer rundt Vandmanden at absorbere og måle forurening, herunder PCB og muligvis dispergeringsmidler fra BP-olieudslippet, for at bestemme hvilke forurenende stoffer der påvirker koralrevet og hvordan.

skjule